泵使用與維修-螺桿泵.ppt

2016.2.24,維修：郭昭毅,維修基礎(chǔ)知識培訓(xùn)系列之螺桿泵篇,螺桿泵的構(gòu)造、分類及維修,螺桿泵按照螺桿數(shù)分為:單螺桿泵,雙螺桿泵和多螺桿泵三種. 其特點(diǎn)是適于輸送高粘度、含有固體顆粒及氣體的介質(zhì)，主 要應(yīng)用于石油、化工、食品、飲料、污水處理及造紙等行業(yè)。 我們公司基本都是單螺桿泵,屬于漸進(jìn)式容積泵.是按迥轉(zhuǎn)嚙 合容積式原理工作的，主要工作部件是偏心螺桿(轉(zhuǎn)子)和固 定的襯套(定子)。主要部件為定子和轉(zhuǎn)子.,螺桿泵的構(gòu)造、分類及維修,工作原理：是當(dāng)電動機(jī)帶動泵軸轉(zhuǎn)動時(shí),螺桿一方面繞本身的軸線旋轉(zhuǎn),另一方面它又沿襯套內(nèi)表面滾動,于是形成泵的密封腔室。螺桿每轉(zhuǎn)一周,密封腔內(nèi)的液體向前推進(jìn)一個(gè)螺距,隨著螺桿的連續(xù)轉(zhuǎn)動,液體螺旋形方式從一個(gè)密封腔壓向另一個(gè)密封腔,最后擠出泵體。由于螺桿是等速旋轉(zhuǎn)，所以液體出流流量也是均勻的。,2020/8/30,Copyright by NETZSCH Mohnopumpen GmbH V1.2_0504,4,奈莫NEMO BY 泵的結(jié)構(gòu)組成,轉(zhuǎn)子,吸入 / 排出端,電機(jī)法蘭與泵體直接相聯(lián),1,2,3,4,5,6,定子,傳動系統(tǒng)和萬向節(jié),密封,30.08.2020,5,與減速機(jī)法蘭直接聯(lián)接的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊 投資、使用及維護(hù)成本低 按不同的應(yīng)用場合，四種轉(zhuǎn)子/定子的組合可供選擇 流量達(dá) 400m3/h ，壓力達(dá) 24 bar,奈莫NEMO BY直聯(lián)型,用于環(huán)保、食品、化工行業(yè)中的各類高粘度、含有固體顆粒的介質(zhì)輸送,30.08.2020,6,有軸承架支撐 可配用各種驅(qū)動方式 按不同的應(yīng)用場合，四種轉(zhuǎn)子/定子的組合可供選擇 流量達(dá) 500m3/h ，壓力達(dá) 48 bar,奈莫NEMO SY 帶軸承架型,用于環(huán)保、食品、化工行業(yè)中的各類高粘度、含有固體顆粒的介質(zhì)輸送,30.08.2020,7,奈莫NEMO MINI BY 微型直聯(lián)型,計(jì)量精度高 (偏差 < 1%) 法蘭直聯(lián)，結(jié)構(gòu)緊湊 流量 0.1 500 l/h ，壓力可達(dá) 36 bar,可用于輸送和計(jì)量環(huán)保和化工行業(yè)中低粘度、含或不含固體顆粒的介質(zhì)輸送,30.08.2020,8,奈莫NEMO BO 及 BS 直聯(lián)型,法蘭直接聯(lián)接，結(jié)構(gòu)緊湊 投資、使用及維護(hù)成本低 吸入室?guī)Ь匦?(BO) 或方形 (BS)口料斗 連軸桿帶送料葉片，可推動介質(zhì)更易進(jìn)入轉(zhuǎn)子和定子間的密閉輸送腔 料斗可跟據(jù)實(shí)際需要調(diào)整尺寸 流量達(dá) 200 m3/h ，壓力達(dá) 12bar,可用于環(huán)保、食品及化工行業(yè)中高粘度、流動性差，有或無固體顆粒的介質(zhì),30.08.2020,9,奈莫NEMO SO 及SS 軸承架設(shè)計(jì),吸入室?guī)Ь匦?(SO) 或方形 (SS)口料斗 連軸桿帶送料葉片，可推動介質(zhì)更易進(jìn)入轉(zhuǎn)子和定子間的密閉輸送腔 料斗可跟據(jù)實(shí)際需要調(diào)整尺寸 驅(qū)動方式不限 流量達(dá) 200 m3/h ，壓力達(dá) 12bar,可用于環(huán)保、食品及化工行業(yè)中高粘度、流動性差，有或無固體顆粒的介質(zhì),30.08.2020,10,吸入室?guī)Ъ哟缶匦慰诹隙泛湾F度進(jìn)料腔 連軸桿屬專利產(chǎn)品定位送料葉片更易于介質(zhì)輸送 料斗尺寸的可調(diào)性適應(yīng)各種特殊的應(yīng)用場合 直聯(lián)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊 流量達(dá) 200 m3/h ，壓力達(dá) 24bar,奈莫NEMO BF 直聯(lián)型,可用于環(huán)保、食品及化工行業(yè)中高粘度，致密的或蓬松的無搭橋效應(yīng)的介質(zhì),30.08.2020,11,吸入室?guī)Ъ哟缶匦慰诹隙泛湾F度進(jìn)料腔 連軸桿帶專利產(chǎn)品定位送料葉片更易于介質(zhì)輸送 料斗尺寸的可調(diào)性適應(yīng)各種特殊的應(yīng)用場合 軸承架傳動，驅(qū)動方式不限 流量達(dá) 200 m3/h ，壓力達(dá) 24bar,奈莫NEMO SF 軸承架設(shè)計(jì),可用于環(huán)保、食品及化工行業(yè)中高粘度，致密的或蓬松的無搭橋效應(yīng)的介質(zhì),30.08.2020,12,送料葉片從驅(qū)動端的萬向節(jié)延伸到轉(zhuǎn)子端的萬 向節(jié)，避免介質(zhì)在此處的堆積 。送料葉片在軸 向上幾乎到達(dá)了泵系統(tǒng)的定子腔開口處。 螺旋 葉片、萬向節(jié)和轉(zhuǎn)子被特殊設(shè)計(jì)，使螺旋葉片 前端始終對準(zhǔn)轉(zhuǎn)子的凹向，利于介質(zhì)的輸送,專利產(chǎn)品定位送料葉片,這種送料葉片的輸送系數(shù)同隨機(jī)要求相比增加50,2020/8/30,13,奈莫泵NEMO 型號說明,系列代號,驅(qū)動結(jié)構(gòu),泵的型號,進(jìn)料結(jié)構(gòu),截面幾何形狀,導(dǎo)程數(shù),最大工作壓力,聯(lián)軸節(jié)形式,2020/8/30,14,系列代號: NETZSCH MOHNO,奈莫泵NEMO 型號說明,驅(qū)動結(jié)構(gòu) ： B 標(biāo)準(zhǔn)直聯(lián)型 S 軸承架型 M 磁力耦合,進(jìn)料結(jié)構(gòu)： Y 通用型 F 自動送料型 O 料斗型 P 攪拌送料型 T 立式 A清潔無菌泵 H食品衛(wèi)生泵 S方料斗帶進(jìn)料螺旋,截面幾何形狀： S 標(biāo)準(zhǔn)型 L 長導(dǎo)程型 D 橢圓形轉(zhuǎn)子 P 橢圓長導(dǎo)程型,2020/8/30,Copyright by NETZSCH Mohnopumpen GmbH V1.2_0504,15,奈莫泵NEMO 型號說明,泵的型號：尺寸（轉(zhuǎn)子直徑） 003 053 005063 008076 011090 015105 021125 031148 038180 045,級數(shù)（導(dǎo)程數(shù)）： 0-12級 （每增加一級最大工作壓力增加6Bar）,2020/8/30,16,奈莫泵NEMO 型號說明,聯(lián)軸節(jié)形式： BSM 銷式萬向節(jié) K齒輪式萬向節(jié) Z樞軸式萬向節(jié) F撓性萬向節(jié) H衛(wèi)生開式銷式萬向節(jié) V帶可更換的硬化襯套的SM銷式萬向節(jié),傳動系統(tǒng)壓力等級： 壓力差（逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)*） SLDP 12061206 18 24 36 48 *)逆時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)（從驅(qū)動端看）時(shí)，傳動系統(tǒng)最大允許的壓力差,NM021BY01L06B,L 長導(dǎo)程型,B 標(biāo)準(zhǔn)直聯(lián)型,Y 通用型,NETZSCH MOHNO,021轉(zhuǎn)子直徑125mm,級數(shù)（導(dǎo)程數(shù)）： 01,壓力差：L-06帕,BSM 銷式萬向節(jié),所以在螺桿泵安裝中,泵出口壓力很大,在出口需要安裝泄壓閥或回流管. 泵出口管道要安裝過度接管,長度要比定子長能拆卸出定子為宜. 因定子選用多種彈性材料制成，所以這種泵對高粘度流體的輸送和含有 硬質(zhì)懸浮顆粒介質(zhì)或含有纖維介質(zhì)的輸送，是一般泵種所不能勝任的特 點(diǎn)。其流量與轉(zhuǎn)速成正比。根據(jù)泵的大小不同可以輸送粘度從 37000-200000厘泊的介質(zhì)。 含有顆?；蚶w維的介質(zhì)：顆粒直徑可以這 30mm（不超過轉(zhuǎn)子偏心距）。纖維長可以350mm（相當(dāng)0.4位轉(zhuǎn)子的 螺距）。其含量一般可達(dá)介質(zhì)窖的40%，若介質(zhì)中的固體物為細(xì)微之粉 沫狀時(shí)，最高含量可達(dá) 60%或更高也能輸送。 工作要求輸送壓力穩(wěn)定，介質(zhì)固有結(jié)構(gòu)不愛破壞時(shí)，選用單螺桿泵輸送 最為理想。,2020/8/30,19,奈莫轉(zhuǎn)子/定子幾何形狀比較對每種用途和每種流程的最佳匹配,S 型結(jié)構(gòu) 配合的定子空腔（頭數(shù)）數(shù)：1/2 流量：100% 壓力差：12 bar,D 型結(jié)構(gòu) 配合的定子空腔（頭數(shù)）數(shù)：2/3 流量：150% 壓力差：12 bar,L 型結(jié)構(gòu) 配合的定子空腔（頭數(shù)）數(shù)：1/2 流量：200% 壓力差：6 bar,P 型結(jié)構(gòu) 配合的定子空腔（頭數(shù)）數(shù)：2/3 流量：300% 壓力差：6 bar,30.08.2020,20,轉(zhuǎn)子由合金鋼的棒料經(jīng)過精車、鍍鉻并拋光加工而成。轉(zhuǎn)子有空心轉(zhuǎn)子和實(shí)心轉(zhuǎn)子兩種,轉(zhuǎn)子材料:,標(biāo)準(zhǔn)材料 淬火1.2436 鋼 D6淬火工具鋼 鉻鎳鉬 17122 鋼 316/316 鈦不銹鋼 1.4312 鉻鎳鋼304不銹鋼 1.4571 鉻鎳鉬鋼316不銹鋼 1.4404 鉻鎳鉬3.16L 1.7225 鉻鉬合金鋼 特殊材料 1.4462 雙向合金鋼 1.4539 鎳鉻鉬銅合金鋼 2.4610 哈司特鎳合金 C4 2.4617 哈司特鎳合金 B 噴涂材料 VCP 電鍍硬鉻 CRC 碳化鉻涂層,30.08.2020,21,定子由鋼制外套和橡膠襯套組成，螺桿泵定子是用丁腈橡膠襯套澆鑄粘接在鋼體外套內(nèi)而形成的一種腔體裝置。定子內(nèi)表面呈雙螺旋曲面，與轉(zhuǎn)子外表面相配合。定子材料:,彈性材料 EPBPF 乙烯-丙烯(食品質(zhì)量級) SBBPF 丁晴橡膠(食品質(zhì)量級) SI 硅橡膠(食品質(zhì)量級) SL-無色橡膠 SBE-油田專用橡膠 VI 氟橡膠 硬質(zhì)材料 PTFE 聚四氟乙烯 金屬材料 灰鑄鐵 合金鋼 青銅,30.08.2020,22,泵體和排出體材料,標(biāo)準(zhǔn)材料 St 碳鋼 0.6025GG25 灰鑄鐵 1.4571合金鋼焊接 鉻鎳鉬合金鋼 PP聚丙烯 特殊材料 0.6025/rub.lin.襯橡膠灰鑄鐵 1.4462 雙向不銹鋼 1.4539鎳鉻鉬銅合金鋼 2.4610哈司特鎳合金C4 2.4617哈司特鎳合金B(yǎng) 1.4401 316L 1.4312 鉻鎳鋼,不推薦的管路布置方案,在入口管路中一般不需安裝過濾器，若要安裝，只要能夠過濾較大的異物即可,螺桿泵的安裝：減少管道阻力，盡量縮短N(yùn)EMO泵入口管路減少彎頭,NEMO泵管路彎管半徑選用大于5倍管口直徑,管路通徑不小于NEMO泵的連接法蘭通徑,加大NEMO泵出管路直徑，降低介質(zhì)流動速度,出口閥門：選用管路阻力較小的閥門 ：球閥，蝶閥，板閥,1.球閥閥芯的通徑與連接法蘭的通徑相同，管路阻力最小 2.蝶閥閥芯是一個(gè)可以轉(zhuǎn)動的板，軸向長度比較短，有一定的管路阻力 3.板閥閥芯是一個(gè)可以移動的板，管路阻力比較小, NETZSCH 30.08.2020 - 25,NEMO泵出口通常不配安全閥，只有系統(tǒng)安全性要求很高，并且工作介質(zhì)流動性很好條件下，才考慮在泵的出口至泵的入口管路上加裝安全閥。 若介質(zhì)比較粘稠流動性差，安全閥內(nèi)的介質(zhì)長時(shí)間不流動，介質(zhì)容易堵塞管路，安全閥失效，反而起不到安全作用；,關(guān)于NEMO泵安全閥的選用問題,當(dāng)管路意外堵塞泵的工作壓力升高，安全閥打開，高壓介質(zhì)經(jīng)安全閥流回至入口管路，介質(zhì)進(jìn)行小循環(huán)。 如果沒有自動控制系統(tǒng)，介質(zhì)在泵的出入口之間進(jìn)行循環(huán)，泵的能量轉(zhuǎn)化為熱量，泵就很快地發(fā)熱，會直接損壞泵的定子及傳動零部件。,安全閥只能短時(shí)間起到保護(hù)的作用，不能用于較長起保護(hù)作用，必須還有相應(yīng)的其它保護(hù)裝置 對系統(tǒng)安全性要求很高時(shí)，可采用電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行安全保護(hù)，如：電機(jī)超負(fù)荷停機(jī)、出口管路壓力信號自動控制泄壓系統(tǒng),最簡單地方法：出口管路安裝止回閥,當(dāng)泵工作停止時(shí)，泵的進(jìn)出口有一定的壓差，NEMO泵有可能發(fā)生反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，這時(shí)泵變?yōu)轳R達(dá)，工作介質(zhì)的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。使泵的轉(zhuǎn)子、傳動件、減速機(jī)以及電動機(jī)都發(fā)生反轉(zhuǎn)或飛車，導(dǎo)致零部件損壞，甚至于發(fā)生事故。 所以在NEMO泵出口管路安裝止回閥防止泵發(fā)生反轉(zhuǎn),避免采用出口打回流的方法進(jìn)行流量調(diào)節(jié) ，一般使用變頻電機(jī)調(diào)節(jié)。介質(zhì)經(jīng)NEMO泵把電能轉(zhuǎn)化為高壓液體的壓力能，調(diào)節(jié)閥又使介質(zhì)流回到泵的入口，造成能量損失 。NEMO泵要調(diào)節(jié)流量，應(yīng)該通過調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速的方法去調(diào)節(jié)流量，而不用打回流的方法, NETZSCH 30.08.2020 - 27,工作介質(zhì)溫度較高時(shí)，泵的吸入室、定子外部考慮加裝保溫套,對泵進(jìn)行預(yù)熱，使定子在啟泵前就達(dá)到熱變形的配合尺寸，啟泵后就能達(dá)到泵的性能要求,保溫液的出入口接管，應(yīng)為下進(jìn)上出,定子保溫，對于輸送高溫介質(zhì)或易凝固介質(zhì)需要預(yù)先給定子加熱。, NETZSCH 30.08.2020 - 28,降低螺桿泵與管道共振解決方案：泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)選低一點(diǎn),泵進(jìn)出口安裝軟連接,金屬波紋管軟連接短管,橡膠軟連接短管, NETZSCH 30.08.2020 - 29,管道固定基礎(chǔ)與抱箍,泵出口管道牢固基礎(chǔ)與抱箍。,泵的進(jìn)出口管道設(shè)計(jì)埋入地下,泵的出口管道設(shè)計(jì)一彎管,螺桿泵三個(gè)基本結(jié)構(gòu)參數(shù),在螺桿泵參數(shù)設(shè)計(jì)過程中，這三個(gè)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理選擇及相互之間的合理配比顯得尤為重要，它們直接影響著螺桿泵的工作特性和使用壽命。,e 轉(zhuǎn)子偏心距，mm； D 轉(zhuǎn)子截圓直徑，mm； T 定子導(dǎo)程，mm。,螺桿泵三個(gè)重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)：,T,e,螺桿泵的三個(gè)基本要求,1、定、轉(zhuǎn)子能夠互相匹配 能夠滿足一般齒形嚙合運(yùn)動的要求。 2、轉(zhuǎn)子和定子襯套能夠保證密封性 轉(zhuǎn)子和定子襯套間能形成多個(gè)密封腔室，以充滿工作液體。 3、密封腔室能夠不斷推移 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動能夠使密封腔室連同其中的工作液體連續(xù)地沿軸向推移，并在推移過程中進(jìn)行機(jī)械能和液體能的相互轉(zhuǎn)化。,螺桿泵運(yùn)動學(xué)特征,（1）螺桿泵定、轉(zhuǎn)子型線 單頭單螺桿泵的定轉(zhuǎn)子實(shí)質(zhì)是由普通內(nèi)擺線的外等矩線作為定子型線，而與之共軛的曲線作為轉(zhuǎn)子型線的空間共軛曲面。,轉(zhuǎn)子可視為半徑為R的圓片沿著螺距為t、偏心為e的螺旋線連續(xù)移動所形成的軌跡。,定子型線：定子襯套曲面是由兩個(gè)半徑為R（轉(zhuǎn)子半徑）的半圓和兩條長度為4e的直線段組成的封閉對稱曲線以長度T（T=2t）為導(dǎo)程螺旋旋轉(zhuǎn)形成空間螺旋曲面。,螺桿泵定轉(zhuǎn)子的嚙合分為兩類嚙合，一類是轉(zhuǎn)子與定子襯套半圓處的嚙合-線嚙合，另一類嚙合是轉(zhuǎn)子與定子襯套直線段的嚙合-點(diǎn)嚙合。 在某一時(shí)刻對于線嚙合線在空間表現(xiàn)為間隔T/2的軸向長度的一條平面半圓（半徑為R）曲線，而點(diǎn)嚙合線表現(xiàn)為兩條對稱間距為2R的兩條螺旋狀曲線。 轉(zhuǎn)子在運(yùn)動過程中受到：軸向力，橫向力，慣性力，負(fù)載力，傾倒力矩，摩擦力。所以間隙不合適加工精度達(dá)不到容易引起轉(zhuǎn)子斷裂。,轉(zhuǎn)子運(yùn)動規(guī)律：以軸為中心的偏心運(yùn)動,螺桿泵定子:使用凹形心軸在整個(gè)定子的長度上形成了一定的容隙 .為了獲得理想的效率和長的使用壽命，轉(zhuǎn)子和定子之間的干涉及干涉比率d/D是至關(guān)重要的。,定子安裝:定子安裝在泵上,支連架和泵體吸入式之間保留一定間隙,并不是螺絲擰緊越緊越好,恰當(dāng)不漏即可.(見表2扭矩表) 定子內(nèi)有倒角面應(yīng)該朝向介質(zhì)進(jìn)口端.(右圖) 定子一般一年更換一到兩次,視每天運(yùn)行時(shí)間決定.,螺桿泵轉(zhuǎn)子:螺桿表面加工精度較高所以要求要求不得有傷痕，螺旋面粗糙度為1.6，齒頂表面粗糙度為1.6。螺桿軸頸圓柱度為直徑的1/4000。螺桿軸線直線度為0.05mm,所以搬運(yùn)過程中千萬不要碰到稍微變形都無法正確運(yùn)行/安裝。螺桿齒頂與泵體間隙0.140.33mm。螺桿嚙合時(shí)齒頂與齒根間隙為0.140.33mm，法向間隙為0.120.25mm。,萬向節(jié)保養(yǎng):一般分為開式和閉式萬向節(jié).常見的都是閉式萬向節(jié).萬向節(jié),一般有護(hù)套,萬向節(jié)接頭,銷子,定位環(huán),密封套,卡簧,擋圈,連桿等組成.,萬向節(jié)保養(yǎng):一般每年保養(yǎng)兩次檢查磨損更換潤滑油.每日使用大于16小時(shí)每年兩次,小于則一次.(見下表), NETZSCH 30.08.2020 - 37,注液,NEMO泵運(yùn)行注意事項(xiàng):,1.第一次啟動前，應(yīng)在泵里灌滿介質(zhì)，如介質(zhì)太粘稠可灌注其他液體，以避免干運(yùn)行損壞定子 2.泵啟動前必須確保進(jìn)出口閥門的暢通-開閥啟泵, NETZSCH 30.08.2020 - 38,檢查泵的轉(zhuǎn)向與所規(guī)定的一致,注意泵旋轉(zhuǎn)方向,損壞轉(zhuǎn)子，連軸桿，傳動軸及減速機(jī)等部件, NETZSCH 30.08.2020 - 39,1.禁止超負(fù)荷運(yùn)行 2.停泵后應(yīng)根據(jù)介質(zhì)情況對泵內(nèi)進(jìn)行清洗 ,防止啟動時(shí)損壞轉(zhuǎn)子，定子，軸封等部件干磨。, NETZSCH 30.08.2020 - 40,正常配合,定子尺寸改變,過盈量變大,適當(dāng)減小轉(zhuǎn)子尺寸以達(dá)到正常配合,工作介質(zhì) 溫度升高,定子橡膠 溶脹,工作介質(zhì) 粘度影響,配套與介質(zhì)溫度相適當(dāng) 溫度擋尺寸轉(zhuǎn)子,長期停用泵應(yīng)定期（20-30天）盤車或開動一次,防止定子橡膠因長期壓迫而發(fā)生永久形變, NETZSCH 30.08.2020 - 42,謝謝！,